法國新創公司Aledia近日宣布,該公司與法國研究單位CEA-Leti,已成功在12吋矽晶圓上生產MicroLED晶粒。過去8年,Aledia都是在8吋晶圓上開發其MicroLED技術,改用12吋晶圓生產可帶來更高的成本效益,且更容易與採用先進製程的電路功能整合。
Aledia執行長Giorgio Anania表示,這次成功在12吋晶圓上生產MicroLED,除了寫下歷史紀錄外,也讓MicroLED的量產能力大幅提升。在12吋晶圓上,一片晶圓可以生產60~100片智慧型手機顯示面板。相較之下,目前大多數LED業者使用的4吋藍寶石晶圓,只能生產4~6片智慧型手機面板。Aledia的LED採用3D結構,其基板是標準矽晶圓,厚度為780微米(µm),可用一般的矽晶圓製程與設備生產。
傳統的平面MicroLED是在4或6吋藍寶石基板上沉積氮化鎵(GaN)晶體薄膜而成,Aledia的MicroLED則是在矽基板上成長出氮化鎵奈米線(Nanowire),其直徑不到1微米。由於應力所造成的限制,平面LED不易使用更大尺寸的基板量產,但3D LED沒有這個問題,故可使用更大尺寸的晶圓生產。容易與標準矽製程銜接的特性,也使得Aledia的3D LED可在一般的矽晶圓廠製造,不僅產能提升速度快,良率也非常高。
Anania認為,能在標準矽晶圓廠製造,是MicroLED顯示技術走向普及的重要關鍵。只有利用矽晶圓廠的產能跟供應鏈,才能滿足顯示市場的龐大需求。以60吋以上電視為例,如果電視製造商大舉導入基於3D LED的MicroLED面板,每年就得占用2,400萬片12吋晶圓產能。這個數字還不包含智慧型手機、筆記型電腦跟平板電腦所使用的小尺寸面板。只有矽晶圓廠跟其供應鏈,才具備如此巨大的量產能力。
CEA-Leti執行長Emmanuel Sabonnadière表示,大尺寸晶圓是最理想的MicroLED顯示元件製造平台,這次與Aledia合作,在CEA-Leti的12吋晶圓產線上製造出3D LED,為3D LED的量產能力帶來很大的優勢。3D奈米線LED在大型顯示應用領域,有巨大的發展潛力,CEA-Leti將為顯示器產業提供更積極的支援,協助顯示器產業轉向MicroLED技術。